ESTUDIO CIENTÍFICO
Una proteína que protege los cromosomas también ayuda a las células madre musculares a regenerar el tejido dañado
Una proteína conocida principalmente por proteger los extremos de los cromosomas desempeña también un papel clave en el mantenimiento de la identidad de las células madre musculares y en la reparación del tejido dañado, según un nuevo estudio de investigadores de la Facultad de Medicina Perelman de la Universidad de Pensilvania (Estados Unidos).
Publicidad
El trabajo, publicado en la revista Science Advances, se centra en la proteína TRF2 y revela que su función va más allá de la protección de los telómeros, las estructuras de ADN situadas en los extremos de los cromosomas que evitan que estos sufran daños o sean confundidos con ADN roto.
La importancia de la proteína TRF2
En las células madre musculares, TRF2 contribuye a mantener el programa genético que permite a estas células conservar su identidad y participar en la regeneración muscular después de una lesión. "Durante años, se ha considerado que la TRF2 es una proteína cuya función principal es proteger los extremos de los cromosomas de daños o alteraciones", explica la autora principal del estudio, Foteini Mourkioti, doctora y profesora asociada de Cirugía Ortopédica en Penn Medicine. Sin embargo, los investigadores han comprobado que esta proteína también parece ser importante para la regeneración muscular a lo largo de la vida. Cuando un músculo resulta lesionado, sus células madre pasan de un estado de reposo a uno activo, en el que se multiplican y reparan el tejido dañado. Posteriormente, vuelven a un estado latente para mantener la reserva de células madre. Las pruebas realizadas en laboratorio mostraron que los niveles de TRF2 aumentan y disminuyen durante estas diferentes etapas, lo que indica que la proteína se regula de manera dinámica durante el proceso de regeneración.
Para estudiar su función, los investigadores eliminaron TRF2 de las células madre musculares de ratones de laboratorio. Aunque los músculos inicialmente parecían normales, la población de células madre musculares fue disminuyendo progresivamente. Los científicos esperaban que las células murieran, teniendo en cuenta el papel que desempeña TRF2 en otros tejidos, pero no fue así. En su lugar, las células perdieron la identidad molecular que necesitan para funcionar como células madre musculares. Esta pérdida tuvo consecuencias en la reparación del tejido. Los músculos lesionados no lograron regenerarse adecuadamente y comenzaron a acumular tejido cicatricial y grasa en lugar de recuperar tejido muscular sano. "Esto cambia por completo nuestra forma de concebir el papel de TRF2 en estas células", destaca Mourkioti. "La pérdida de identidad tiene graves implicaciones para determinar si la recuperación de una lesión es siquiera posible".
Regeneración de tejidos
Los investigadores también analizaron qué ocurría en un modelo de ratón con distrofia muscular de Duchenne. En este caso, la eliminación de TRF2 de las células madre musculares aceleró de forma drástica la progresión de la enfermedad, con un empeoramiento de la degeneración muscular y una reducción de la supervivencia. El equipo descubrió además cómo actúa la proteína. TRF2 no solo se encuentra en los extremos de los cromosomas, sino que también se une a regiones reguladoras del genoma que controlan genes esenciales para mantener la identidad de las células madre musculares. Muchas de estas regiones contienen unas estructuras secundarias del ADN conocidas como G-cuadruplexos, que también han despertado interés en la investigación del cáncer. "Descubrimos que TRF2 actúa a través de estas estructuras secundarias de ADN para preservar la identidad de las células madre musculares y mantener su capacidad de reparar el músculo dañado", señala Mourkioti. La investigadora reconoce que este resultado fue inesperado.
Los resultados identifican así un mecanismo que permite a las células madre musculares conservar su capacidad para regenerar tejido y que también influye en la evolución de la distrofia muscular de Duchenne en ratones. Los investigadores consideran que estos hallazgos podrían abrir nuevas vías para estudiar posibles tratamientos frente a esta enfermedad. Además, el descubrimiento podría ayudar a comprender mejor por qué el músculo esquelético tiene una elevada capacidad de regeneración mientras que los cánceres originados en este tejido son poco frecuentes. Según los investigadores, conocer cómo las células musculares utilizan TRF2 de una manera diferente a otros tejidos podría aportar información para favorecer la regeneración sin aumentar el riesgo de cáncer. El equipo de Mourkioti continúa estudiando si esta particular utilización de TRF2 por parte de las células madre musculares puede servir para desarrollar nuevas estrategias terapéuticas contra la distrofia muscular y, al mismo tiempo, aportar nuevos conocimientos sobre la biología del cáncer.
Publicidad